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软土地区地基质量检测技术方法分析

2021-04-10

工程技术研究 2021年13期
关键词:软土土地强度

黄 涌

广西壮族自治区建筑工程质量检测中心有限公司,广西 南宁 530005

工程建设过程中经常会遇到软土地基的情况,因此施工人员要采取积极的措施予以高效解决,保证地基的施工强度能够满足相关标准,显著提升其承载能力,带动现代建筑行业实现良性发展,为提升现代社会经济水平夯实基础。文章深入研究了工程建设过程中软土地基处理的方法和措施,为今后各项工作的开展提供了强有力的技术支撑,推动了我国建筑行业朝着更加先进的方向发展。

1 开展软土地区地基质量检测的重要意义

地基主要是指建筑物下层可以承受一定重量的岩体或土体。软土地基为天然孔隙比≥1.0且含水量>液限的细粒土层,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土地基强度低、沉降量大,如果处理不当,可能会对建筑工程的施工和使用造成巨大的危害。

考虑到软土地基的特性,在软土地区进行工程建设前,应对软土地基采用技术手段进行地基处理。当软弱土层厚度不大时,可将建筑物基础底面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较高的土或其他稳定性能好、无侵蚀性的材料,这种地基处理方法称为换填法。采用换填法时,换填厚度应控制在3m以下,如果换填厚度过大,土方成本会大大增加。

当软弱土层较厚且建筑物地基承载要求不高时,可采用预压法进行地基处理。预压法是在工程建设前对软土地基施加≥设计荷载的压力,使地基提前固结沉降,以提高地基的强度,减少后期沉降,当强度指标达到设计要求数值后卸去荷载,经过预压处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。该法原理较成熟,施工简单,不需要特殊的施工机械和材料,但施工工期较长。建筑物地基承载要求较高时,可采用复合地基进行地基处理,采用搅拌桩、旋喷桩等竖向增强体与软土地基组成复合地基,大部分荷载由桩体承受,从而提高地基承载力,减少后期沉降。复合地基处理效果可靠、使用范围广,但需要专门成桩设备,造价较高。

软土地基经处理后,地基质量应满足建筑工程设计的标准,否则会给整个建筑工程的质量带来严重的负面影响,因此在软土地区开展工程建设时必须做好地基质量检测工作,使建筑工程的施工安全和施工质量得到保证。

2 软土地区地基质量检测方法

2.1 静载荷试验

静载荷试验是利用具有足够刚度的承压板,通过承压板向软土地基施加压力,测定承压板的下沉量,并绘制压力-沉降关系曲线、沉降-时间关系曲线,确定软土地基土在承压板下应力主要影响范围内的承载力,计算软土地基的变形模量。对于深层软土地基,可采用螺旋板载荷试验。

在地基检测方法中,静载荷试验法的使用范围最广和使用频率最高,其可靠性和准确度也非常高。该方法通过对地基的工作状态进行模拟,测试地基在承载荷载以后的变性特点和承载性,其试验条件与建筑物实际受力条件接近,试验结论比较直观可靠,非专业技术人员也能理解并接受。该试验法的缺点主要是需要投入大量的成本,试验过程在一定程度上会影响地基施工,因此检测数量不宜过多。在实际工作中,静载荷试验检测法宜结合其他方法使用,以提高地基检测覆盖率,提高地基检测效率,更准确地评价地基承载能力。

2.2 静力触探试验

静力触探试验是用静压力将标准规格的圆锥形探头匀速压入土中,通过测量探头贯入阻力和侧壁摩阻力或摩阻比,按其所受阻力的大小确定软土地基的力学性质,并初步判定地基承载力。静力触探试验能确定软土地基的空间分布及工程特性,其试验现场作业简单、操作方便、检测时间短、检测成本低,适合大范围检测。

2.3 十字板剪切试验

十字板剪切试验可以测定饱和软黏性土不排水抗剪强度和灵敏度,属于土体原位测试试验的一种。它是将十字板头由钻孔压入孔底软土中,以均匀的速度转动,通过一定的测量系统,测得其转动时所需之力矩,直至土体破坏,从而计算出土的抗剪强度。由十字板剪力试验测得的抗剪强度代表孔内土体的天然强度(不排水抗剪强度)[1]。

3 软土地区地基质量检测注意事项

在检测软土地区地基质量时,通常情况下会使用多种检测方法相结合法来提升检测结果的可靠性、准确性和全面性。地基质量检测遵循的主要原则为先粗略后精细、先简单后复杂、从面到点,从而使地基质量检测变得更加系统、全面。

在开展地基质量检测工作时,要科学合理地设置检测时间,选择那些易于出现异常情况的部位来进行检测。软土地区的局部位置会存在比较复杂的岩土结构,会给质量检测工作造成严重的困扰,对于这些地区而言,它们都是软土地区质量检测的重点检测位置。在确定地基检测点时,所有的受检测位置都在检测范围内,所有的检测点要均匀地分布在检测范围内。

在检测软土地区地基的质量时,要从检测地区的实际情况出发,具体问题具体分析,选择最佳的检测方法来开展此项工作。在开展检测工作的过程中,要高度重视仪器设备的性能和检测现场的实际情况,因地制宜地使用最科学、最有效的方法在最短的时间内完成此项工作任务。在选择软土地区桩基质量检测方法时,要以其使用范围和桩基检测方法的特点为基础,同时将施工要求、桩基类型和地质条件作为附加条件,二者结合后,使检测质量达到最佳水平。

4 软土地区地基处理方法

4.1 换填处理法

换填处理主要是为了提高地基的强度和承载力,从而促进工业和民用建筑项目的平稳运行。另外,如果软土相对较软,则该方法还可以增加土的强度和承载力并满足施工要求。在应用换填处理技术时,有必要准备碎石和砂岩材料及所需的机械设备,同时必须确保这些材料的质量,使其具有很高的稳定性。在准备好所需的材料和设备后,首先要借助设备进行更换和填充,并进行次层压实,以提高土的强度,从而有效地避开地面。基础的变形可为民用和工业建筑的施工奠定坚实的基础。

4.2 排水固结法

软土地基中含有大量的水,故可以通过排水和固结将水从土壤中排出,还可以采用排水柱将其放入地基的黏性土层中,然后采用排水固结法,以确保地基压力试验符合相关要求,并获得最佳的软土基础处理效果。具体而言,主要包括以下三种方法。

(1)砂井法:在软土地基上设置砂井,并在合适的位置设置砂垫,由专业人员建立科学的排水渠道,以达到理想的排水效果,使软土地基的水分被有效地排出。

(2)桩的预压方法:与上述方法不同的是,使用该方法时,必须在基础施工开始前进行,主要采用预压形式,以便基础提前沉降。

(3)电渗排水法:将金属电极插入土壤中,通电使地基中的水从阴极流向阳极,从而减少土壤中的水分,使土壤更加稳定。

4.3 冲孔灌注桩法

冲孔灌注桩通常用于软土地基处理。在实际应用过程中,操作较为简单,可以使用打孔机在桩位置上直接进行打孔操作,并在其中放置钢笼,然后使用混凝土浇筑。通过使用这种方法,可以有效地减少其他因素的不利影响,提高建筑物的稳定性[2]。

4.4 灰土挤密桩法

在软土地基处理过程中应用灰土挤密桩法时,首先需对土壤进行深夯实操作,可使用动态压实方法;然后使用螺旋钻将预先准备好的石灰石注入基础混凝土缝隙中;最后需重复锤打,增大桩径,使地基发生质变,从而成为复合地基,提高其稳定性和承载力,缓解基础变形[3]。

4.5 碎石桩强夯处理法

在采用碎石桩强夯处理法时,施工人员需掌握实际项目的土壤特性,在此基础上进行分析,并确定夯实的强度和频率,以及夯实位置,确保砾石可以混入周围的土壤中。除此之外,通过使用硬壳和碎石桩,也有利于建立复合层,从而使基础的整体稳定性得到提升。

5 结束语

建筑工程的工程质量直接影响着人们的财产和生命安全,要想不断提高软土地区建筑工程的整体建设质量,需根据工程实际情况采取合适的软土地基处理法,并使用先进的质量检测手段,为进一步提高建筑的地基承载力提供强有力的支撑,推动建筑工程的可持续发展。

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